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CPLD的IGBT驱动信号封锁保护电路设计
资料介绍
IGBT是20世纪80年代研制成功的一种高性能功率品体管，到20世纪90年代已经生产出1200V/1000A的IGBT。IGBT 是以GTR（grand transistor）为主导元件，MOSFET（metal oxide semi-
conductor field effect transistor）为驱动元件的达林顿结构器件，它集MOSFET管和CTR管的优点于一体，既有输入阻抗高、速度快、热稳定性好和驱动电路简单的优点，又具有通态电压低、反向耐压高和承受电流大等优点，在现在的电力设备中得到了越来越广泛的应用。在1GBT的使用过程中，对IGBT的控制一般采用PWM控制技术。
PWM信号可通过专门的PWM芯片或控制芯片（如DSP）产生，在逆变电路中，当IGBT在运行过程中出现故障时，要求停止发送PWM控制信号以避免桥臂直通短路而损坏IGBT。针对这一控制要求，设计者们一般采用软件封锁和逻辑门封锁。前者的原理是当检测到IGBT故障信号时，通过软件程序控制停止发送PWM，这种方法使用灵活，但可靠性极大地依赖于所编写软件程序的可靠程度，在实际应用中不能完全满足IGBT的可靠度要求，在产品开发初期其弊端尤其明显。后者的原理是采用逻辑门芯片并以IGBT故障信号为逻辑使能信号来实现PWM信号的硬件封
锁，在可靠程度上较软件封锁要高，但其逻辑电路分离元件较多，在电力设备使用的强干扰环境下易引入干扰，同时其响应速度有限，不利于IGBT的实时保护。
针对传统方式中存在的问题，以永磁同步电机三相逆变调速控制器为设计试验平台，设计了基于CPLD的IGBT驱动信号封锁保护电路。后面的分析将以该调速系统为背景对电路的设计进行具体说明。水磁同步电机三相逆变调速电路基本构成如图1所示。
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